带有磨损检测的齿轮组件制造技术

一种齿轮组件包括第一齿轮和第二齿轮。第一齿轮绕第一轴线旋转，并包括第一组多个齿和第一表面，该第一表面周向地延伸并由第一组多个齿构成。该第一表面是导电的。第二齿轮绕第二轴线旋转并且可操作地连接到第一齿轮。第二齿轮包括导电元件、第二组多个齿以及第二表面，该第二表面周向地延伸并由第二组多个齿构成。第二表面是不导电的。导电元件包括多个探头，每个探头径向向外突出并伸入第二组多个齿的相应的齿中。

【技术实现步骤摘要】
带有磨损检测的齿轮组件相关申请的交叉引用本专利申请要求于2016年11月23日提交的美国临时专利申请序列号62/425,856的优先权，并通过引用将其整体纳入本文。
本公开涉及齿轮组件，更具体而言涉及带有磨损检测(功能)的齿轮组件。
技术介绍
齿轮组件可包括至少两个齿轮，每个齿轮均具有多个齿且彼此啮合。第一齿轮绕第一中心线的旋转可驱动第二齿轮绕第二中心线的旋转。在某些组件中，第一齿轮可以是蜗杆轴，其直接地连接到电动机并与该电动机具有共同的旋转轴线。该电动机提供驱动第二齿轮所必需的转矩。利用电动机的齿轮组件的一个应用可以是用于车辆的动力转向系统。随着这种齿轮组件的持续使用，一个或两个齿轮的齿可能磨损和/或可能需要维护。因此，期望提供一种齿磨损检测的装置。
技术实现思路
在本公开的一个示例性实施例中，一齿轮组件包括第一齿轮和第二齿轮。第一齿轮绕第一轴线旋转，并包括第一组多个齿和第一表面，该第一表面周向地延伸并由第一组多个齿附着(carried，载置)。该第一表面是导电的。第二齿轮绕第二轴线旋转并且可操作地连接到第一齿轮。第二齿轮包括导电元件、第二组多个齿以及第二表面，该第二表面周向地延伸并由第二组多个齿载带(附着)。该第二表面是不导电的。导电元件包括多个探头(feeler)，每个探头均径向向外突出并伸入第二组多个齿的相应的齿中。在另一示例性实施例中，一种车辆动力转向组件包括电动机、蜗杆轴、齿轮和导电元件。该电动机被构造并布置成输出转向力矩。该蜗杆轴由电动机以绕第一轴线旋转的方式驱动。该蜗杆轴由导电材料制成，且包括第一组多个齿。该齿轮由蜗杆轴以绕第二轴线旋转的方式驱动，并包括可操作地啮合于第一组多个齿的第二组多个齿。第二组多个齿包括沿周向连续的表面，且该齿轮由非导电材料制成。导电元件接合到齿轮，并包括多个探头。每个探头与第二组多个齿中的相应的一个沿周向对齐、径向向外突出、且至少部分地与上述表面径向向内间隔开。上述导电元件可包括被设置成垂直于上述第二轴线且周向连续的平坦部分，并且其中，上述多个探头从上述平坦部分径向向外突出。上述导电元件可附接到上述齿轮的轴向侧。上述导电元件可粘附到上述轴向侧。并且，上述导电元件可被嵌入上述轴向侧中并且沿轴向向外露出。在又一示例性实施例中，一种齿轮组件，包括：第一齿轮，被构造成绕第一轴线旋转，并包括第一组多个齿，其中，由第一组多个齿中的相应的相邻的齿在上述相邻齿之间限定多个谷部中的每个谷部，且上述多个齿是导电的；第二齿轮，被构造成绕第二轴线旋转，并且包括可操作地啮合到上述第一组多个齿的第二组多个齿，其中，上述第二组多个齿是不导电的；以及导电元件，其接合到上述第二齿轮以进行旋转，且上述导电元件包括至少一个指状物，上述指状物径向向外突出并进入上述多个谷部中的相应一个谷部中，并且当上述第二齿轮未磨损时，上述指状物与限定上述多个谷部中的相应一个谷部的相邻齿相隔开。通过以下结合附图的描述，这些及其它优点和特征将变得更为明显。附图说明在此特别指出了被认为是本专利技术的主题，在随附于说明书的权利要求书中被清楚地声明。本专利技术的前述和其它特征和优点从以下结合附图的详细描述中是清楚易见的，在附图中：图1是包含作为本公开的一个非限制性示例性实施例的齿轮组件的车辆动力转向组件的示意图；图2是由电动机驱动的齿轮组件的横截面图；图3是齿轮组件的立体图；图4是齿轮组件的立体分解图；图5是从图3中的圆圈5中截取的齿轮组件的(部分)放大立体图；图6是齿轮组件的蜗杆轴的纵向截面图；以及图7是与图5的立体图类似的齿轮组件的第二实施例的立体图。具体实施方式现在参照附图，下面将结合具体实施例描述本专利技术，但并非意在限制本专利技术，图1中示出了车辆20。车辆20可包括两个前轮22、24，两个后轮26、28，后桥30(例如差速器)以及动力转向系统32(其可以是电动的)。动力转向系统32可包括机械转向连杆34、电动机36和能够实现磨损检测的齿轮组件38。后轮26、28可接合到后桥30的相应的相对端部以进行旋转。机械转向连杆34可包括齿条40、转向柱42以及连接到转向柱42的远端的方向盘44。前轮22、24通常接合到齿条40相应的相对端部以进行旋转。转向柱42可操作地接合到齿条40，且当使用者(例如，人类驾驶员)旋转方向盘44时，转向柱42绕中心线C旋转。转向柱42的旋转大体上引起齿条40的线性运动(参见箭头46)。齿条40的线性运动46可引起齿条大体上推动和拉动轮22、24，从而将轮沿使用者所期望的角度方向转动或引导。参照图1和图2，利用电动机36和本公开(但非限制性)中的齿轮组件38，通过向机械转向连杆34的转向柱42施加额外的转矩或旋转力，来协助使用者进行使车辆20转向的操作，齿轮组件38可包括第一齿轮48、第二齿轮50(参见图3)和电路52。第一齿轮48可由电动机36直接驱动，且该第一齿轮可以是绕垂直于中心线C的轴线54旋转并且与电动机36的旋转轴线同等延伸的蜗杆轴。第二齿轮50可由蜗杆轴48驱动，且可绕轴线56旋转，该轴线可与转向柱42的中心线C共同延伸。该蜗杆轴48可位于电动机36与第二齿轮50之间，且可操作地联接到电动机36和第二齿轮50。第二齿轮50可位于蜗杆轴48与转向柱42之间，且可操作地联接到蜗杆轴48和转向柱42。第一轴线54可被设置成垂直于第二轴线56。在另一实施例中，齿轮48、50中的一者可以是齿条齿轮(即，齿条行星齿轮组件)，当使车辆20转向时该齿条齿轮将旋转运动转换为线性运动来为使用者提供助力。应能预期并理解的是，还可以将电动机36和齿轮组件38安装在齿条40上来为施加在齿条40上的推拉操作提供助力，以引导车轮22、24(进行转向)。还可进一步设想到，动力转向系统32可以是线控转向系统。参照图2至图4，电路52通常为一开路，并被配置成齿轮48、50之间一旦充分磨损，该电路即闭合。电路52可包括导电元件58、指示器60、导电的第一腿部62和导电的第二腿部64(同样参见图1)。蜗杆轴48大体上可以为电路52的一部分，且可以由诸如钢、黄铜之类的导电材料和其它导电材料制成。第一腿部62大体上可在蜗杆轴48与指示器60之间提供导电路径。元件58大体上可被固定到齿轮50并与齿轮50一起旋转，而第二腿部64大体上可在元件58与指示器60之间提供导电路径。当齿轮50被磨损时，在蜗杆轴48与元件58之间形成电接触，由此使电路52闭合并由指示器60启动一反应。指示器反应的一个示例可以是呈现给车辆20的使用者的听觉警报和/或视觉警报。应可预期并理解的是，电路52的指示器60和/或其它部件可以是车辆20的电子控制单元(ECU)的一部分，或者可与该电子控制单元通信。可进一步设想和理解的是，可通过适于减小蜗杆轴48的旋转摩擦的钢轴承(未示出)来方便形成第一腿部62的电气路径。参照图3至图5，蜗杆轴48包括大体上径向向外突出的多个齿66(例如，一个螺旋形肋)。蜗杆轴48以及与蜗杆轴48关联的任何同等延伸的轴都可由导电的单件式均质材料制成。齿轮50包括多个齿68，这些齿径向向外突出以与蜗杆轴48的多个齿66可操作地啮合。齿轮50可基本上由非导电材料制成，此非导电材料可以比蜗杆轴48的多个齿66更软和/或更易于磨损。在一个示例中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿轮组件，包括：第一齿轮，适于绕第一轴线旋转，并且包括第一组多个齿和第一表面，所述第一表面周向地延伸并且由所述第一组多个齿附着，其中所述第一表面是导电的；以及第二齿轮，适于绕第二轴线旋转，并且能操作地连接到所述第一齿轮，所述第二齿轮包括导电元件、第二组多个齿以及第二表面，所述第二表面周向地延伸并且由所述第二组多个齿附着，其中所述第二表面是不导电的，且所述导电元件包括至少一个探头，每个探头径向向外突出并进入所述第二组多个齿的相应的齿中。

【技术特征摘要】
2016.11.23 US 62/425,8561.一种齿轮组件，包括：第一齿轮，适于绕第一轴线旋转，并且包括第一组多个齿和第一表面，所述第一表面周向地延伸并且由所述第一组多个齿附着，其中所述第一表面是导电的；以及第二齿轮，适于绕第二轴线旋转，并且能操作地连接到所述第一齿轮，所述第二齿轮包括导电元件、第二组多个齿以及第二表面，所述第二表面周向地延伸并且由所述第二组多个齿附着，其中所述第二表面是不导电的，且所述导电元件包括至少一个探头，每个探头径向向外突出并进入所述第二组多个齿的相应的齿中。2.根据权利要求1所述的齿轮组件，还包括：电路，其电连接到所述第一齿轮和所述导电元件，并且所述电路被配置成当所述第一齿轮与所述导电元件电接触时，检测到所述第二组多个齿的磨损。3.根据权利要求2所述的齿轮组件，其中，所述第一齿轮由金属材料制成，而所述第二表面由如下的层附着：该层由比所述金属材料更软的非导电材料制成。4.根据权利要求3所述的齿轮组件，其中，所述非导电材料是塑料。5.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述第一轴线被设置成垂直于所述第二轴线。6.根据权利要求5所述的齿轮组件，其中，所述第一齿轮是蜗杆轴。7.根据权利要求1所述的齿轮组件，其中，所述导电元件包括被设置成垂直于所述第二轴线且周向连续的平坦部分，并且其中，所述至少一个探头从所述平坦部分向外突出。8.根据权利要求7所述的齿轮组件，其中，所述第二齿轮包括由所述非导电材料制成的轴向部分，所述轴向部分在相对的第一侧与第...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·拜尔莱恩，J·T·鲁克维兹，N·A·冯马特，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国,US